İnsan Genomunda Yeni Mutasiya Sahəsi Aşkarlanıb

İnsan Genomunda Yeni Mutasiya Hotspotları Kəşf Edildi: Genetik Xəstəliklərə İşıq

Alimlər, insan genomunda DNT-nin mutasiyaya ən çox məruz qaldığı dəqiq bölgələri müəyyən ediblər. RNT polimerazanın DNT-ni oxumaq və təlimatları kopyalamaq üçün açdığı yerlər – transkripsiya başlanğıc sahələri kimi tanınan bölgələr – genomun zədələnmələrə və qalıcı dəyişikliklərə səbəb ola bilən qüsurlu təmirə xüsusilə həssas olduğu ortaya çıxıb. Alimlər bu yerləri "mutasiya hotspotları" adlandırır və onların genetik xəstəliklərin anlaşılması üçün əhəmiyyətli ola biləcəyini vurğulayırlar.

İspaniyadakı Genom Tənzimləmə Mərkəzindən genetik Donata Veqhorn bildirib ki, bu ardıcıllıqlar mutasiyalara olduqca meyillidir və protein kodlayan ardıcıllıqlarla birlikdə bütün insan genomunun ən funksional əhəmiyyətli bölgələri sırasındadır. Genetik mutasiya, zədələnmiş DNT-nin özünü düzgün təmir edə bilməməsi nəticəsində genomda kiçik, lakin geri dönməz dəyişikliklərlə meydana gəlir.

Mutasiyaların Növləri və Sağlamlığa Təsirləri

Əksər mutasiyalar zərərsizdir və sağlamlığa və ya inkişafa heç bir təsir göstərmir. Nadir hallarda isə faydalı ola bilər. Əlverişli mutasiyalar təkamülü və həyatın dəyişən şəraitə uyğunlaşma qabiliyyətini təmin edir. Lakin zərərli mutasiyalar ciddi problemlər yarada bilər, hətta nəsildən-nəslə ötürülə bilər.

Hazırda dünyada təxminən 300 milyon insan nadir genetik xəstəliklərdən əziyyət çəkir. İnsan genomunun mutasiyalara həssaslığını başa düşmək, bu xəstəliklərin öyrənilməsi üçün dəqiq modellər hazırlamaq baxımından vacibdir. Genomun zədələnməsi, transkripsiya adlanan bir proses zamanı, DNT-nin RNT adlanan məlumat daşıyıcı molekullara kopyalanması zamanı kəskin şəkildə artır. Genomu bir kulinariya kitabı, geni isə bu kitabdakı resept kimi təsəvvür etsək, RNT polimeraza resepti qeyd kağızına – RNT-yə köçürmək üçün kitabı açır, sonra kitab bağlanır. Bu əməliyyatlar nəticəsində gündə hər hüceyrədə yüz minlərlə dəfə zədələnmə baş verə bilər.

Tədqiqatın Sirli Hotspotu və Mozaik Mutasiyaların Rolu

Veqhorn və həmkarları, transkripsiyanın başladığı yerlərdəki bu əlavə aşınma və yırtılmanın qüsurlu təmir – yəni qalıcı genetik mutasiyalara çevrilən təmir – nisbətini artırıb-artırmadığını araşdırmaq istəyirdilər. Bu ideyanı yoxlamaq üçün tədqiqatçılar, 220 mindən çox fərddə təxminən 15 min gen üzrə olduqca nadir mutasiyaları (ERVs) izləyərək böyük insan genomu məlumat bazalarını araşdırdılar. Bunlar bir neçə nəsil boyunca davam edən irsi mutasiyalardır.

Onlar həmçinin 10 "trio" tədqiqatının məlumatlarını analiz etdilər. Bu tədqiqatlarda ata, ana və onların övladının genomları ardıcıllıqla müəyyən edilir ki, övladın irsən almadığı, de novo mutasiyalar (DNM) adlanan mutasiyalar aşkar edilsin. ERV-lərə sahib insanlarda tədqiqatçılar transkripsiya başlanğıc sahələri ətrafında çox güclü və davamlı bir mutasiya hotspotu aşkar etdilər. Lakin DNM tədqiqatlarında bu hotspot sirli şəkildə yox oldu.

Cavab, embrion mayalanmasından sonra hüceyrə bölünməsinin ilk mərhələlərində ortaya çıxan mozaik mutasiyalar üzrə əvvəllər dərc edilmiş 11 araşdırmadan gəldi. Komanda mozaik məlumatları araşdırdıqda, itmiş hotspot ERV analizindəki hotspotla eyni yerdə yenidən ortaya çıxdı. Erkən embrion mutasiyaları transkripsiya başlanğıc sahələrində toplaşmışdı, lakin mozaik mutasiyalar qeyri-bərabər olduğundan, onlar ardıcıllıq səs-küyü kimi görünə bilər və bir çox DNM tədqiqat protokolları onları avtomatik olaraq istisna edir.

Genetik Tədqiqatlar üçün Yeni Üfüqlər

Veqhorn qeyd edir: "Bu tədqiqatlarda kor nöqtə var. Bunun öhdəsindən gəlmək üçün mutasiyaların birgə meydana gəlmə modellərinə baxaraq mozaik mutasiyaların varlığını aşkarlaya bilərik. Və ya məlumatları yenidən nəzərdən keçirərək, hotspotdan ən çox təsirlənən genlərin transkripsiya başlanğıcı yaxınlığında baş verən atılmış mutasiyalara qayıda bilərik."

Üç məlumat dəstinin hamısını birlikdə araşdıraraq, tədqiqatçılar transkripsiya başlanğıc sahələrindəki həssaslığın arxasında duran mexanizmləri aşkarlaya bildilər. Genin başlanğıcı RNT polimerazasının DNT-ni qısa müddətə açmaq üçün tez-tez dayandığı, məşğul, kövrək və mürəkkəb bir yerdir. Bu mexanizm səhv işləyə bilər və ya DNT-ni lazımdan bir qədər daha uzun müddətə açıq qoya bilər, bu da təmiz sağalmaq əvəzinə iz qoyan zədələrə yol açır.

Bu, DNT mutasiyalarının haradan gəldiyi barədə tapmacanın çatışmayan bir hissəsidir – və de novo mutasiya məlumatlarına əsaslanan genetik xəstəliklər tədqiqatlarını yaxşılaşdıra bilər. Tədqiqat "Nature Communications" jurnalında dərc edilib.

24 saat